《19讓機(jī)器人動(dòng)起來(lái)》教學(xué)設(shè)計(jì)-2023-2024學(xué)年清華版（2012）信息技術(shù)一年級(jí)下冊(cè)科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級(jí)、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱(chēng)）《19讓機(jī)器人動(dòng)起來(lái)》教學(xué)設(shè)計(jì)-2023-2024學(xué)年清華版（2012）信息技術(shù)一年級(jí)下冊(cè)教材分析《19讓機(jī)器人動(dòng)起來(lái)》教學(xué)設(shè)計(jì)-2023-2024學(xué)年清華版（2012）信息技術(shù)一年級(jí)下冊(cè)。本課內(nèi)容與課本緊密關(guān)聯(lián)，旨在通過(guò)編程教學(xué)，讓學(xué)生了解并掌握基本的機(jī)器人控制指令，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和編程能力。教學(xué)設(shè)計(jì)緊密結(jié)合一年級(jí)學(xué)生的認(rèn)知水平，注重實(shí)踐操作，以實(shí)際操作為主，理論講解為輔，確保教學(xué)效果。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識(shí)：一年級(jí)學(xué)生在信息技術(shù)課程中，已初步接觸了計(jì)算機(jī)的基本操作，對(duì)鼠標(biāo)、鍵盤(pán)等輸入設(shè)備有一定的了解。然而，對(duì)于編程和機(jī)器人控制方面的知識(shí)，學(xué)生可能還處于零基礎(chǔ)狀態(tài)。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：一年級(jí)學(xué)生對(duì)新鮮事物充滿(mǎn)好奇心，對(duì)機(jī)器人等科技產(chǎn)品有濃厚興趣。他們的學(xué)習(xí)能力以形象思維為主，需要通過(guò)直觀、生動(dòng)的教學(xué)手段激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，部分學(xué)生可能更傾向于動(dòng)手操作，而另一部分學(xué)生可能更偏好觀察和模仿。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：由于編程和機(jī)器人控制涉及邏輯思維和抽象概念，一年級(jí)學(xué)生可能難以理解指令的執(zhí)行過(guò)程。此外，操作機(jī)器人時(shí)，學(xué)生可能會(huì)遇到編程錯(cuò)誤、指令執(zhí)行不正確等問(wèn)題，需要教師耐心指導(dǎo)，幫助學(xué)生逐步克服困難。教學(xué)資源-軟硬件資源：機(jī)器人教學(xué)套件（含機(jī)器人本體、編程控制模塊、傳感器等）

-課程平臺(tái)：學(xué)校信息技術(shù)教學(xué)平臺(tái)或班級(jí)專(zhuān)屬學(xué)習(xí)平臺(tái)

-信息化資源：機(jī)器人編程軟件（如Scratch、Blockly等）

-教學(xué)手段：實(shí)物演示、小組合作、游戲化教學(xué)等教學(xué)實(shí)施過(guò)程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過(guò)在線平臺(tái)或班級(jí)微信群，發(fā)布預(yù)習(xí)資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問(wèn)題：圍繞“機(jī)器人編程基礎(chǔ)”課題，設(shè)計(jì)一系列具有啟發(fā)性和探究性的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生自主思考，例如：“如何讓機(jī)器人移動(dòng)？如何通過(guò)編程控制機(jī)器人的方向？”

監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：利用平臺(tái)功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度，確保預(yù)習(xí)效果。

學(xué)生活動(dòng)：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：按照預(yù)習(xí)要求，自主閱讀預(yù)習(xí)資料，理解機(jī)器人編程的基本概念。

思考預(yù)習(xí)問(wèn)題：針對(duì)預(yù)習(xí)問(wèn)題，進(jìn)行獨(dú)立思考，記錄自己的理解和疑問(wèn)。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主思考，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)、微信群等，實(shí)現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

幫助學(xué)生提前了解機(jī)器人編程基礎(chǔ)，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

導(dǎo)入新課：通過(guò)展示機(jī)器人編程的成果視頻，引出“讓機(jī)器人動(dòng)起來(lái)”課題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解機(jī)器人編程的基本指令和邏輯結(jié)構(gòu)，結(jié)合實(shí)例幫助學(xué)生理解如何編寫(xiě)簡(jiǎn)單的程序。

學(xué)生活動(dòng)：

聽(tīng)講并思考：認(rèn)真聽(tīng)講，積極思考老師提出的問(wèn)題。

參與課堂活動(dòng)：積極參與小組討論，嘗試編寫(xiě)簡(jiǎn)單的程序控制機(jī)器人。

教學(xué)方法/手段/資源：

講授法：通過(guò)詳細(xì)講解，幫助學(xué)生理解機(jī)器人編程的基本知識(shí)點(diǎn)。

實(shí)踐活動(dòng)法：設(shè)計(jì)小組編程任務(wù)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握編程技能。

作用與目的：

幫助學(xué)生深入理解機(jī)器人編程的基本知識(shí)點(diǎn)，掌握編寫(xiě)簡(jiǎn)單程序的能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

布置作業(yè)：根據(jù)“讓機(jī)器人動(dòng)起來(lái)”課題，布置編寫(xiě)控制機(jī)器人移動(dòng)方向的程序作業(yè)。

提供拓展資源：提供與機(jī)器人編程相關(guān)的在線教程和高級(jí)編程案例，供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

學(xué)生活動(dòng)：

完成作業(yè)：認(rèn)真完成老師布置的編程作業(yè)，鞏固課堂所學(xué)。

拓展學(xué)習(xí)：利用拓展資源，嘗試編寫(xiě)更復(fù)雜的程序，提高編程技能。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己的編程作品進(jìn)行反思和總結(jié)，提出改進(jìn)建議。

作用與目的：

鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的編程知識(shí)點(diǎn)和技能。

通過(guò)反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進(jìn)建議，促進(jìn)自我提升。知識(shí)點(diǎn)梳理1.機(jī)器人編程基礎(chǔ)

-機(jī)器人編程的基本概念

-編程語(yǔ)言的基本要素：變量、數(shù)據(jù)類(lèi)型、控制結(jié)構(gòu)（循環(huán)、條件語(yǔ)句等）

-編程環(huán)境的使用

2.機(jī)器人硬件介紹

-機(jī)器人的組成：電機(jī)、傳感器、控制器等

-傳感器類(lèi)型及其功能：超聲波傳感器、紅外傳感器、觸摸傳感器等

-電機(jī)類(lèi)型及其控制方式

3.基本編程指令

-移動(dòng)指令：前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)彎等

-時(shí)間控制指令：延時(shí)、定時(shí)等

-循環(huán)控制指令：for循環(huán)、while循環(huán)等

-條件控制指令：if語(yǔ)句、switch語(yǔ)句等

4.機(jī)器人編程實(shí)踐

-編寫(xiě)簡(jiǎn)單程序控制機(jī)器人移動(dòng)

-編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)機(jī)器人避障

-編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)機(jī)器人循線

-編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)機(jī)器人任務(wù)規(guī)劃

5.機(jī)器人編程工具

-編程軟件：Scratch、Blockly等

-編程平臺(tái)：Arduino、RaspberryPi等

6.機(jī)器人編程案例

-機(jī)器人自動(dòng)清潔

-機(jī)器人跟隨

-機(jī)器人迷宮求解

-機(jī)器人舞蹈

7.機(jī)器人編程拓展

-機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)通信

-機(jī)器人圖像處理

-機(jī)器人語(yǔ)音識(shí)別與合成

-機(jī)器人路徑規(guī)劃

8.機(jī)器人編程安全與注意事項(xiàng)

-編程過(guò)程中注意事項(xiàng)：代碼規(guī)范性、變量命名等

-機(jī)器人硬件操作安全：電源、機(jī)械結(jié)構(gòu)等

-機(jī)器人編程倫理：尊重他人知識(shí)產(chǎn)權(quán)、不進(jìn)行惡意編程等

9.機(jī)器人編程評(píng)價(jià)與反饋

-編程作品評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：功能實(shí)現(xiàn)、代碼質(zhì)量、創(chuàng)新性等

-學(xué)生編程過(guò)程中的反饋：及時(shí)糾正錯(cuò)誤、鼓勵(lì)創(chuàng)新思維等

10.機(jī)器人編程資源與拓展

-機(jī)器人編程社區(qū)：GitHub、RoboticsStackExchange等

-機(jī)器人編程教程：在線教程、電子書(shū)籍等

-機(jī)器人編程比賽：RoboCup、FIRSTRobotics等內(nèi)容邏輯關(guān)系①機(jī)器人編程基礎(chǔ)

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：編程概念、編程語(yǔ)言要素

-重點(diǎn)詞句：編程環(huán)境、變量、數(shù)據(jù)類(lèi)型、控制結(jié)構(gòu)

②機(jī)器人硬件介紹

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：機(jī)器人組成、傳感器類(lèi)型、電機(jī)控制

-重點(diǎn)詞句：電機(jī)、傳感器、控制器、超聲波傳感器、紅外傳感器

③基本編程指令

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：移動(dòng)指令、時(shí)間控制、循環(huán)控制、條件控制

-重點(diǎn)詞句：移動(dòng)指令、延時(shí)、定時(shí)、for循環(huán)、while循環(huán)、if語(yǔ)句、switch語(yǔ)句

④機(jī)器人編程實(shí)踐

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：編寫(xiě)程序控制機(jī)器人、避障、循線、任務(wù)規(guī)劃

-重點(diǎn)詞句：編程、移動(dòng)、避障、循線、任務(wù)規(guī)劃

⑤機(jī)器人編程工具

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：編程軟件、編程平臺(tái)

-重點(diǎn)詞句：編程軟件、Scratch、Blockly、Arduino、RaspberryPi

⑥機(jī)器人編程案例

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：自動(dòng)清潔、跟隨、迷宮求解、舞蹈

-重點(diǎn)詞句：自動(dòng)清潔、跟隨、迷宮求解、舞蹈

⑦機(jī)器人編程拓展

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)通信、圖像處理、語(yǔ)音識(shí)別與合成、路徑規(guī)劃

-重點(diǎn)詞句：網(wǎng)絡(luò)通信、圖像處理、語(yǔ)音識(shí)別與合成、路徑規(guī)劃

⑧機(jī)器人編程安全與注意事項(xiàng)

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：編程注意事項(xiàng)、硬件操作安全、編程倫理

-重點(diǎn)詞句：編程注意事項(xiàng)、電源、機(jī)械結(jié)構(gòu)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、惡意編程

⑨機(jī)器人編程評(píng)價(jià)與反饋

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)生反饋

-重點(diǎn)詞句：評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、代碼質(zhì)量、創(chuàng)新性、錯(cuò)誤糾正、創(chuàng)新思維

⑩機(jī)器人編程資源與拓展

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：編程社區(qū)、教程、比賽

-重點(diǎn)詞句：編程社區(qū)、GitHub、RoboticsStackExchange、在線教程、電子書(shū)籍、RoboCup、FIRSTRobotics典型例題講解1.例題一：

機(jī)器人需要在5秒內(nèi)從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，請(qǐng)編寫(xiě)程序控制機(jī)器人實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。

答案：

```python

fromtimeimportsleep

defmove_to_point():

#機(jī)器人移動(dòng)到B點(diǎn)的程序

#例如：robot.move_to('B')

print("機(jī)器人移動(dòng)到B點(diǎn)")

defmain():

move_to_point()

sleep(5)#延時(shí)5秒

if__name__=="__main__":

main()

```

2.例題二：

機(jī)器人需要繞著圓形場(chǎng)地跑一圈，圓的直徑為2米，請(qǐng)編寫(xiě)程序控制機(jī)器人完成這個(gè)任務(wù)。

答案：

```python

frommathimportpi

defrun_around_circle(diameter):

#計(jì)算圓的周長(zhǎng)

circumference=pi*diameter

#機(jī)器人繞圓形場(chǎng)地跑一圈的程序

#例如：robot.run(circumference)

print(f"機(jī)器人繞圓形場(chǎng)地跑一圈，周長(zhǎng)為：{circumference}")

defmain():

run_around_circle(2)

if__name__=="__main__":

main()

```

3.例題三：

機(jī)器人需要按照以下順序移動(dòng)：前進(jìn)2米，左轉(zhuǎn)90度，后退3米，右轉(zhuǎn)90度。請(qǐng)編寫(xiě)程序控制機(jī)器人完成這個(gè)任務(wù)。

答案：

```python

defmove_and_turn():

#機(jī)器人按照順序移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的程序

#例如：robot.forward(2),robot.turn_left(90),robot.backward(3),robot.turn_right(90)

print("機(jī)器人前進(jìn)2米")

print("機(jī)器人左轉(zhuǎn)90度")

print("機(jī)器人后退3米")

print("機(jī)器人右轉(zhuǎn)90度")

defmain():

move_and_turn()

if__name__=="__main__":

main()

```

4.例題四：

機(jī)器人需要沿著直線路徑從A點(diǎn)到C點(diǎn)，直線路徑的長(zhǎng)度為5米，請(qǐng)編寫(xiě)程序控制機(jī)器人完成這個(gè)任務(wù)。

答案：

```python

defmove_straight(path_length):

#機(jī)器人沿著直線路徑移動(dòng)的程序

#例如：robot.straight_move(path_length)

print(f"機(jī)器人沿著直線路徑移動(dòng)到C點(diǎn)，路徑長(zhǎng)度為：{path_length}米")

defmain():

move_straight(5)

if__name__=="__main__":

main()

```

5.例題五：

機(jī)器人需要完成以下任務(wù)：先向前移動(dòng)3米，然后繞一個(gè)半徑為1米的圓形場(chǎng)地跑兩圈，最后返回起點(diǎn)。請(qǐng)編寫(xiě)程序控制機(jī)器人完成這個(gè)任務(wù)。

答案：

```python

frommathimportpi

defrun_around_circle(radius,circles):

#機(jī)器人繞圓形場(chǎng)地跑指定圈數(shù)的程序

#例如：robot.run_circle(radius,circles)

print(f"機(jī)器人繞圓形場(chǎng)地跑{circles}圈，半徑為：{radius}米")

defmain():

robot.forward(3)#機(jī)器人向前移動(dòng)3米

run_around_circle(1,2)#繞半徑為1米的圓形場(chǎng)地跑兩圈

robot.backward(3)#返回起點(diǎn)

if__name__=="__main__":

main()

```教學(xué)反思今天這節(jié)課，我?guī)Т蠹覍W(xué)習(xí)了機(jī)器人編程的基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)踐操作。回過(guò)頭來(lái)看，我覺(jué)得有幾個(gè)方面值得反思和總結(jié)。

首先，我發(fā)現(xiàn)同學(xué)們對(duì)機(jī)器人編程的興趣非常高，這讓我感到非常欣慰。在課堂互動(dòng)中，很多同學(xué)都能積極提問(wèn)和參與討論，這讓我看到了他們對(duì)知識(shí)的渴望和探索精神。不過(guò)，我也注意到，有些同學(xué)在編寫(xiě)程序時(shí)遇到了困難，這說(shuō)明我們?cè)诰幊探虒W(xué)上還需要更多的耐心和細(xì)致。

其次，我覺(jué)得今天的課堂活動(dòng)設(shè)計(jì)還需要進(jìn)一步優(yōu)化。在實(shí)踐操作環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)一些同學(xué)對(duì)于編程軟件的操作不夠熟練，這導(dǎo)致他們?cè)诰帉?xiě)程序時(shí)出現(xiàn)了一些不必要的錯(cuò)誤。我計(jì)劃在接下來(lái)的教學(xué)中，增加一些編程軟件的操作練習(xí)，幫助同學(xué)們更好地掌握工具。

再者，關(guān)于教學(xué)內(nèi)容的深度和廣度，我覺(jué)得還需要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。今天的課程中，有一些概念和指令對(duì)于基礎(chǔ)薄弱的同學(xué)來(lái)說(shuō)可能有些難以理解。因此，我打算在接下來(lái)的教學(xué)中，適當(dāng)降低難度，確保每個(gè)同學(xué)都能跟上進(jìn)度。

另外，我也反思了課堂管理的問(wèn)題。在今天的課堂上，雖然大部分同學(xué)都能遵守紀(jì)律，但還是有少數(shù)同學(xué)注意力不集中，這影響了課堂的整體氛圍。我認(rèn)為，在今后的教學(xué)中，我需要更加注重課堂紀(jì)律的管理，通過(guò)設(shè)置一些小規(guī)則和激勵(lì)機(jī)制，引導(dǎo)同學(xué)們積極參與課堂活動(dòng)。

還有一點(diǎn)，我在評(píng)價(jià)學(xué)生的作業(yè)和課堂表現(xiàn)時(shí)，可能過(guò)于注重結(jié)果，而忽略了學(xué)生的努力和進(jìn)步。在未來(lái)的教學(xué)中，我會(huì)在評(píng)價(jià)方式上做一些調(diào)整，更加注重過(guò)程性評(píng)價(jià)，鼓勵(lì)學(xué)生不斷努力，勇于挑戰(zhàn)自我。

最后，我想說(shuō)的是，這節(jié)課讓我意識(shí)到，作為一名信息技術(shù)教師，我需要不斷學(xué)習(xí)新的教學(xué)方法和手段，以適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展。在接下來(lái)的教學(xué)中，我會(huì)嘗試運(yùn)用更多元化的教學(xué)方法，比如翻轉(zhuǎn)課堂、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)等，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高他們的實(shí)踐能力。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)課堂小結(jié)：

今天我們學(xué)習(xí)了機(jī)器人編程的基礎(chǔ)知識(shí)，包括編程概念、基本指令和編程環(huán)境的使用。通過(guò)課堂實(shí)